[論文レビュー] ge_gravity2: a command for solving universal gravity models

Rodolfo G. Campos, Iliana Reggio+1 more|arXiv (Cornell University)|Apr 14, 2024

Economic theories and modelsEconomics, Econometrics and Finance被引用数 3

ひとこと要約

この論文は、正の集計供給価格弾力性を有する普遍重力モデルにおける対照的シミュレーションを可能にする Stata コマンド ge_gravity2 を紹介する。これは、従来はゼロ弾力性モデルに限定されていた一般均衡貿易モデルを拡張したものである。非線形方程式系を解くために、グローバルに収束する固定点アルゴリズムが使用され、貿易コスト、技術、生産性の変化に伴う福利厚生、貿易量、生産の変化を分析可能となる。政策評価や歴史的貿易制度の分析に応用可能である。

ABSTRACT

We describe an algorithm for computing counterfactual trade flows, prices, output, and welfare in a large class of general equilibrium trade models. We introduce a command called ge_gravity2 that allows users to perform these computations in Stata. This command extends the existing ge_gravity command by allowing users to compute the general equilibrium effects of changes in trade policy in positive supply elasticity models. It can be used to solve any model that falls into the class of universal gravity models as defined by Allen, Arkolakis, and Takahashi [Universal Gravity, Journal of Political Economy, 128(2), 2020, 393-433].

研究の動機と目的

• ge_gravity コマンドの能力を、正の集計供給価格弾力性を有するモデルへ拡張し、貿易政策分析への広範な応用を可能にすること。
• 一般均衡貿易モデルにおける非線形方程式系を解くために、計算的に効率的かつグローバルに収束するアルゴリズムを提供すること。
• 両国間貿易コスト、外生的貿易コスト、生産関数パラメータ（例：a_hat オプションによる生産性）の変化が、統一フレームワーク内ですべての国に与える影響をシミュレートできるようにすること。
• 新しい経済的パラメータと出力のサポートを追加しつつ、元の ge_gravity コマンドとの後方互換性を確保すること。
• 多様な貿易および成長モデルにおける普遍重力フレームワークを用いた実証的研究と政策評価を促進すること。

提案手法

• コマンドは、Alvarez と Lucas (2007) のインスピレーションを受けて開発された固定点アルゴリズムを実装しており、局所的近似に依存せず、非線形方程式系の完全な解を求める。
• アルゴリズムは、6つの構造的条件を要する普遍重力モデルの枠組み内で動作する：アイスバーグ貿易障壁、需要および供給における代替弾力性の定数、市場清算、外生的貿易黒字、およびナマライの選択。
• アルゴリズムは、二国間貿易コスト、外生的貿易コスト、生産関数パラメータ（例：a_hat オプションによる生産性）の変化に対する比較静的分析を計算する。
• 方程式系は、Allen ら (2020) を一般化しており、不均衡貿易と正の供給価格弾力性を許容することで、グローバルな福利厚生および生産応答のシミュレーションを可能にする。
• コマンドは、国別または年別シミュレーションに「by」プレフィックスを使用でき、後推定分析のための複数の行列（例：W_hat, W0, W1, W2）を保存する。
• ユーザーは、代替弾力性（theta）、供給価格弾力性（psi）、およびカスタム生産性ショック（a_hat）などのパラメータを指定し、現実の政策変更をシミュレートできる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 正の供給価格弾力性を有するモデルにおいて、貿易コストの変化がグローバル貿易量、生産、福利厚生に与える影響は何か？
• RQ2 供給応答性が非ゼロの場合、貿易協定がもたらす一般均衡的福利厚生への影響は何か？
• RQ3 普遍重力フレームワーク下で、国別の生産性上昇がグローバル貿易パターンと福利厚生に与える影響は何か？
• RQ4 供給価格弾力性の仮定（例：0、1、2）が、貿易政策変更の推定された福利厚生への影響をどの程度変化させるか？
• RQ5 供給価格弾力性がゼロの場合、ge_gravity2 コマンドが元の ge_gravity コマンドの結果を正確に再現できるか、後方互換性が保証されるか？

主な発見

• 供給価格弾力性を 1 に設定した場合、フランコ期の貿易制限によってスペインの福利厚生損失は、psi=0 の場合の -1.535% から 1980 年に -2.284% に増加し、正の供給価格弾力性下で福利厚生コストが大きくなることが示された。
• 供給価格弾力性が 2 に上昇すると、1980 年のスペインの推定福利厚生損失は -3.385 パーセンテージポイントにまで上昇し、供給応答性が貿易障壁の負の影響を顕著に拡大していることが明らかになった。
• 中国の生産性が 10% 上昇すると、国際貿易は 5.575% 増加し、国内生産は 11.439% 増加し、福利厚生は 10.776% 向上する。これは、グローバルな外部効果を示している。
• 供給価格弾力性がゼロの場合、ge_gravity2 コマンドは元の ge_gravity コマンドの結果を正確に再現でき、後方互換性と信頼性が確認された。
• アルゴリズムは、大多数の応用において非線形方程式系のグローバル解にほぼ瞬時に収束するため、計算効率が保証された。
• 「by」プレフィックスを用いた国別詳細シミュレーションが可能であり、スペインの福利厚生コストが複数年の期間および異なる弾力性仮定下で分析された例によって実証された。